Humán lencse epitélsejtek oszteoblaszt irányú differenciációja és lehetséges szerepe katarakta kialakulásában

Bevezetés: A katarakta a szemlencse elhomályosulása, mely lehet veleszületett, azonban leggyakrabban idős korban alakul ki. A katarakta etiológiája nem ismert teljesen, azonban korábbi tanulmányok felvetették, hogy a lencse epitél sejteinek fibroblaszt-szerű sejtekké differenciálódása szerepet játszhat kialakulásában. Másrészt a kataraktás szemlencsében kalciumban és foszfátban gazdag hidroxiapatit kristályok jelenlétét írták le. Ugyanilyen hidroxiapatit kristályok rakódnak le vaszkuláris kalcifikáció során. Mivel a vaszkuláris kalcifikáció celluláris hátterében a vaszkuláris simaizom sejtek oszteogenikus differenciációja áll, így jelen munkánkban azt vizsgáltuk, hogy előidézhető-e a humán lencse epitél sejtek (HuLEC) oszteoblaszt irányú differenciációja in vitro körülmények között.
Módszerek: A HuLEC sejtek oszteoblaszt irányú differenciációját megemelt kalcium (Ca) és inorganikus foszfát (Pi) tartalmú kalcifikációs médiummal indukáltuk. Vizsgáltuk a sejtek mineralizációját (Alizarin Red festés), intracelluláris Pi szintjét (Phosphate Assay) és viabilitását (MTT Assay). Meghatároztuk oszteogenikus transzkripciós faktorok (Runx2, Sox-9) mRNS és fehérje szintjét (RT- qPCR, Western blot). Vizsgáltuk az extracelluláris mátrix Ca és oszteokalcin (Ca Assay, ELISA) tartalmát és az alkalikus foszfatáz (ALP) enzim expresszióját (Western blot) és aktivitását.
Eredmények: A kalcium és foszfát koncentráció emelése előidézte a HuLEC intracelluláris Pi szintjének emelkedését, az extracelluláris mátrix mineralizációját, a sejtek viabilitását azonban nem befolyásolta. Az oszteogenikus médiumban tenyésztett HuLEC extracelluláris mátrix mineralizációja dózis-és időfüggő módon következett be, melynek során az extracelluláris mátrix Ca tartalma megemelkedett. Kimutattuk a mineralizálódó HuLEC sejtekben az oszteogenikus transzkripciós faktorok (Runx2, Sox-9) és oszteoblaszt-specifikus fehérjék (oszteokalcin, ALP) expressziójának megemelkedését.
Következtetés: A HuLEC oszteogén stimulus hatására a mesenchymális őssejtekhez illetve simaizomsejtekhez hasonlóan oszteoblaszt irányú differenciáción megy keresztül, mely szerepet játszhat a katarakta kialakulásának folyamataiban.